國小在職教師社會性科學議題教學之專業發展研究

(1)

國立台中教育大學

科學應用與推廣學系科學教育碩士班

碩士論文

指導教授：靳知勤博士

國小在職教師社會性科學議題教學之

專業發展研究

研究生：邱怡貞

中華民國九十八年一月

(2)

致謝詞

在寫致謝詞時，我的腦袋裡充斥著非常多的情緒，浮現著這一路上來的快樂與悲傷，開心與淚水，也跳出我的指導教授靳老師曾經告訴我的，「如果妳在經歷一個事件後，卻說不出這個事件對妳的影響，那表示這個事件對妳是沒有什麼正向影響的。」於是，我問我自己說，「怡貞！讀完了，妳覺得這對妳有什麼樣的影響呢？」我想，我可以很驕傲地告訴自己說：「這是我的第二個碩士學位，第一個天然藥物學碩士學位，讓我一窺學術研究的堂奧，瞭解研究是一個需具備系統化與結構化的過程，而第二個科學教育碩士學位，除了讓我知道什麼是研究之外，更讓我心裡知道，不管以後當不當老師，做不做研究，至少我努力投入去做了一件我想做的事：學習著讓自己有不同的視野與觀點。」不過，教育類與醫藥類的論文，真的差很多。一路上，我曾經數度強烈懷疑自己是否真正做得到，也常常看著眼前的資料，卻理不清一點頭緒，甚至看著別的同學都畢業了，心裡覺得落寞，懷疑自己的智商是不是比別人少了一個零，或者是自己不夠努力。但是，我覺得自己很幸運，每當我遇到瓶頸時，靳老師、父母與周遭的人，都給我鼓勵，讓我能夠繼續完成我的論文。我也告訴自己，「莫忘初衷，不要放棄，因為老天最後給妳的，不單只有那張單薄的碩士學位，更多是妳看不到卻感受到的踏實感。」人，活著靠得不就是這股對自我的信念。我非常感謝我的父母，因為老天給我一對很好的父母，我的完成 90%來自父母的成全。也感謝靳老師的指導，讓我啟蒙很多，雖然一路上波折很多，也花了比別人更長的時間才能到這個學位，慢慢地覺得自己的想法與視野變得不同。當然我也要不吝給自己鼓勵，雖然我覺得自己可能做的不好，但至少我還是盡力去做了。怡貞 2008.01.20

(3)

摘要

本研究旨在探討六名國小在職教師透過各自發展以社會性科學議題（SSI）為本位，輔以小組合作與讀寫活動之教學模組，並且將此教學模組進行教學，在這整個歷程中，所呈現的專業發展情形。在此研究中，研究者處於觀察者角色，在為期一年八個月的研究期間，透過「省思札記」、「開放性問卷」、「教師訪談」以及「課室教學錄影」的研究資料收集，以建構並詮釋教師專業發展情形。研究結果從「教學設計與實施教學情形」、「在歷程中的專業成長」與「在歷程中的困境與需求」三大方面，加以闡述。文末，本研究係針對上述研究結果，提出建議，以作為相關實務工作者與未來研究參考之用。關鍵字：教師專業發展、社會性科學議題、國小在職教師

(4)

Abstract

This study explored the professional development for six in-service elementary teachers in the instruction of socioscientific issue. Six lesson units were designed and instructed with SSI-based by the case teachers respectively, including the issue of global warming ； utilization of energy in Taiwan ； development of the Fubow Wetland ； the occurrence of the Mudflows and Landslides, and the issue of coming of Panda . The data collected in this study includes classroom videotapes , interviews with the case teachers, the teachers’ journals and their teaching plans. The findings of this study were proposed from three aspects, including teaching design and implementation teaching situation, teacher professional growth , difficult and demand in this course. Finally, based on the research findings, some specific suggestions related to teaching and future research are offered in this research.

Key word：teacher professional development、socio-scientific issue、 in-service elementary teachers

(5)

第一章緒論 ... 1 第一節研究背景與動機 ... 1 第二節研究目的與待答問題 ... 3 第三節名詞釋義 ... 4 第二章文獻探討 ... 7 第一節社會性科學議題 ... 7 第二節教師專業發展 ... 20 第三節社會性科學議題與教師專業發展相關研究 ... 34 第三章研究方法 ... 37 第一節研究對象 ... 37 第二節研究設計 ... 38 第三節研究流程 ... 41 第四節資料收集 ... 44 第五節資料處理與分析 ... 49 第六節研究的信度與效度... 51 第四章研究結果 ... 53 第一節教學設計與實施教學情形 ... 53 第二節在歷程中的專業成長 ... 115 第三節在歷程中的困境與需求 ... 170 第五章結論與建議 ... 183 第一節結論 ... 183 第二節建議 ... 185 參考文獻………189 附錄………199 附錄一各項研究資料的收集 ... 199 附錄二參與教師所編的教學課程設計各章節內容標題 ... 201 附錄三訪談大綱 ... 205

(6)

表目錄

表 2-1-1：社會性科學議題的種類 ... 14

表 3-1-1：本研究中六名國小在職教師的基本資料表 ... 37

表 3-4-1：本研究中的待答問題與資料來源間的對應關係 ... 48

(7)

圖目錄

圖 2-1-1：社會性科學議題的理論基礎與教學策略 ... 10 圖 2-2-1：在情境中發展的教師知識 ... 23 圖 2-2-2： PCKg 學科教學知識之發展模式圖 ... 24 圖 2-2-3：教師知識的範疇 ... 25 圖 2-2-4：教師思維與行為之間關係的模式圖 ... 28 圖 2-2-5：專業發展設計架構圖 ... 32 圖 2-2-6：轉換的科學教學模式 ... 33 圖 3-3-1：研究流程圖 ... 42 圖 3-4-2：各項研究資料收集的時間點... 45

(8)

第一章

第一章緒論

緒論

本章首先鋪陳研究的背景，說明研究的動機，復提出本研究的目的及所欲探討的問題，並針對一些特定的名詞加以解釋。全章共分為三節：第一節為「研究背景與動機」，第二節為「研究目的與待答問題」，第三節為「名詞釋義」。分別敘述如下。

第一節

第一節研究背景與動機

研究背景與動機

二十一世紀的現今，正處於瞬息萬變的時代，隨著科技發展，不論是經濟體制、社會結構或者是科學技術各層面的變化，所產生的衝擊與影響，紛至沓來，不僅碰撞實際生活，也挑戰既存的社會結構、人際關係和對生命意義的詮釋，這些細微變化看似微小，卻不容忽視，因為這些改變能於無形中影響我們的生活。這種由科技所衍生且又衝擊到個人，甚至整個社會的議題，被稱為「社會性科學議題（socio-scientific issue, SSI）」（Sadler & Ziedler, 2004）。這類議題的解決方式，需跨越多層面的考量，莫衷一是，因此複雜程度，可想而知。例如「基因改造食品」影響擴及生態、經濟、人體健康等層面，若欲解決基因改造食品的問題，則需考量農民經濟收入、相關法令的制定、基因改造的技術與成本等；從科學家角度看待基因改造食品，會認為是科學的一大進展，生態學家卻會認為是破壞生態平衡。諸如此類的議題，尚有生物複製技術對社會的衝擊、能源發電形式的選擇、經濟開發與生態保育之間的抉擇等等。

2000年英國科技室（Office of Science and Technology, OST）與衛爾康基金會（Welcome Trust）共同合作調查英國成人特別感興趣的科學議題，在該研究中以分層隨機抽樣（stratified random sampling）方式，取樣1839個具代表性的

(9)

英國成人，結果發現英國成人特別感興趣的科學議題分別為「健康議題」有 91%、「醫學新知」有87%、「環境議題」有82%、「創新科技」有74%等等，健康議題如使用手機對身體的影響，醫學新知如複製人，環境議題如全球暖化等等，其中值得注意的是絕大部份都是科技應用於社會，所帶給人們利益層面，可見科技在健康、醫學與環境各層面的應用，所帶來的影響，已引起關注（Ratcliffe & Grace, 2003）。

在未來，相似議題勢必將層出不窮，等待給予適當的解決，而絕大部份的學生都將成為社會中的公民，肩負著對這社會的責任，參與大眾事務的決定。所以，在學生成為公民角色的同時，不可輕忽隨著社會改變所產生的各類問題，以及在面臨這些相似議題上所應有的判斷與經驗，故具備對社會性科學議題做出合理決定的能力，也成了現代公民不可或缺的能力之一。學校教育的目的在於幫助學生能夠適應將來的社會生活，使學生面臨多元而複雜的社會情境時，能夠獨立判斷並做出決策，成為負責任的社會公民（Ramsey, 1993）。透過社會性科學議題教學，正可以培養學生做決策的能力，並且成為負責任的公民途徑之一，因此教導學生社會性科學議題有其教育意義。教學情境中扮演關鍵人物的教師，更是直接、間接地影響學生的學習，故教師需配合時代的變化不斷的進修與研究，才能真實的反應出對教育環境的需求。此外，九年一貫課程實施之後，賦予教師發展課程與自編教材，期許教師展現專業自主的一面（教育部，1998），促使教師角色從傳統的「知識傳授者」，逐漸變成「課程設計者」與「決定者」。姚如芬（2004）亦提出教師的角色，由過去的課程「消費者」轉換成課程「生產者」的角色。學者Bell 與 Gilbert （1996）研究發現，教師參與課程發展與教學設計可促進自身教學專業成長。再者，任何課程的改革應用於教學中，實施成敗的關鍵因素在於教師（Tobin, Tippins & Gallard, 1994）。此外，學者 Wallace 和 Loudon（2000）認為教師藉著學習新興的教學理念或教導自己不熟悉的內容，是一種充實教師專業知能的

(10)

方式之一。林樹聲與李田英（1997）指出教師可透過教學實務，瞭解不足之處，並根據自身所需，進一步地自我進修或參加在職訓練課程，這樣不但可反映實質的教師自我成長，同時也達成了教師自我實現。因此，若能透過教師參與發展自己所不熟悉的社會性科學議題教學模組，對於教師而言，不但是專業上的挑戰，也可經由發展教材之過程，增加對於社會性科學議題教學理念的認識，亦能作為檢視教學成果的依據與提供教學反思的途徑。綜合上述，可得知社會性科學議題探討的重要性，以及教師是影響學生學習的關鍵人物。故在本研究中，將聚焦於探討國小在職教師從發展社會性科學議題教學模組至從事教學之整個歷程中的專業發展情形。Duke（1990）曾指出教師專業發展傳達出教師是持續發展的個體，需透過有系統的學習歷程，來幫助教師在教學歷程中，隨時進行有效的教學活動，監控教師反省思考自身的教學活動，累積豐富的教學經驗，促進專業成長。因此，在本研究中，研究者以觀察者角色，於九十五年一月初，加入六名國小在職教師與一名科學教育學者所成立的社會性科學議題教學團隊，至九十六年九月底，進行為期約一年八個月的研究，並且在此期間觀察參與教師在研究期間的專業發展情形。期盼透過此研究，一方面能探究社會性科學議題的重點內涵與實施教學的適切途徑；另一方面則能提供師資培育機構，在教學與設計教材上的參考資料。

第二節

第二節研究目的與

研究目的與

研究目的與待答

待答

待答問題

問題

基於上述研究背景與動機，研究者將於研究期間，觀察參與教師從編排社會性科學議題教學模組至實際進行教學，在這整個歷程中的專業發展情形。藉由收集個案教師的「省思札記」、「開放性問卷」、「教學課程設計」與「課室教

(11)

學錄影」，同時配合階段性「訪談」，試圖解讀出個案教師在此歷程中之專業發展情形。為達上述目的，研究者提出具題的探究方向，擬定待答問題，如下：一、探討參與教師社會性科學議題教學課程設計與實施教學的情形。二、探討參與教師在整個研究歷程中的專業成長情形。三、探討參與教師在整個研究歷程中的困境與需求。希冀藉由以上不同問題面向來回答研究問題，建構參與教師從事社會性科學議題教學之專業發展的面貌，以達到本研究之目的。

第三節

第三節名詞釋義

名詞釋義

本研究定名為「國小在職教師社會性科學議題教學中之專業發展研究」，本節將針對此研究中的名詞加以界定，說明如下：一一一

一、、、、國小國小國小國小在職教師在職教師在職教師（在職教師（（（in-service elementary teacher））））

國小在職教師係指目前在學校擔任教師職務者。本研究中則限縮於目前就讀中部某大學科學教育碩士在職班的六位國小在職教師，在研究內文中稱作「參與教師」。其中包括台中市 1 名教師、台中縣 3 名教師與彰化縣 2 名教師，共計 6 名教師。二二二二、、、、社會性科學議題社會性科學議題社會性科學議題社會性科學議題（（（socioscienfic issue）（））） Sadler 和 Zeidler（2004）指出社會性科學議題是發生於社會情境中，由於科學的發展，對社會同時存在正面與負面的影響，因而產生不同的立場，甚至是對立的衝突，所衍生出來的議題。本研究中所指的社會性科學議題，界定為六位加入 SSI 研究團隊的參與教師，所分別發展出的環境議題，包括 T1 教師以「北極熊悲歌」為案例，探討全球暖化的問題；T2 教師以「家鄉的火力發電廠」為案例，探討能源發電的

(12)

選擇；T3 教師以「福寶濕地的變遷史」為案例，探討經濟利用與濕地保護； T4 教師以「土石流的產生」為案例，探討經濟開發與環境保護；T5 教師以「櫻花鉤吻鮭何去何從」為案例，探討經濟價值與生物保護；T6 教師以「熊貓是否來台與手機使用兩議題」為案例，探討物種保育與科技便利（此為兩個分開的議題，為同一教師所發展）議題。在本研究內文中，將使用社會性科學議題的縮寫「SSI」，代表社會性科學議題。三三三三、、、教學模組、教學模組教學模組教學模組（（（teaching module）（）））陳文典（2001）認為教學模組是由一個待探討的議題為主題所貫穿的一系列教學活動，每個教學活動皆與主題相關，但可獨立存在，因此教學者可依據教學目標而自行調整與運用，最後的目的是使學生能對議題有所認識，換言之，教學模組具有主題式教學的概念，且具有獨立與目標明確的特質。本研究所稱教學模組，是指本研究的個案教師依其所選擇的研究主題，視其教學目標、學生興趣與學習環境，選擇適當的教學活動進行教學，所各自發展的教學課程設計，以達學習目標。四四四

四、、、教師、教師教師教師專業發展專業發展專業發展專業發展（（（teacher professional development）（）））

Duke（1990）指出教師專業發展不僅是知識的獲得，也是一種動態的學習歷程，可增進教師對教育環境的瞭解，來幫助教師在教學歷程中，隨時進行有效的教學活動，並且可強化反省的能力，促進自身專業的成長。本研究中之教師專業發展，指的是個案教師發展社會性科學議題教學模組與從事教學過程中的一連串動態歷程，進一步將所欲探究的教師教學專業發展內涵界定如下：（一）參與教師對SSI理念的認知（包括SSI專業知識與對SSI 知識體系的了解）；（二）參與教師對SSI教學的認知（包括參與教師對SSI教學的主張，以及參與教師如何使用有效的表徵與策略，來教學生內容知識）；（三）對學生學習SSI的理解（係指參與教師對學生學習SSI的認識與看法等）；

(13)

（四）以及對教學環境的認識（係指參與教師對SSI教學情境的認知，包括對 SSI教學的覺知、應用與困境的認識）。

(14)

第二章

第二章文獻探討

文獻探討

本章藉由對研究主題之國內外相關研究文獻的收集、研讀、探討與分析，以建構本研究之理論基礎與實證研究的架構。內容共分為三節包含：第一節探討「社會性科學議題」；第二節探討「教師專業發展」；第三節探討「社會性科學議題與教師專業發展相關研究」。

第一節

第一節社會性科學議題

社會性科學議題

本節主要探討社會性科學議題，分為四大部份，依序為「社會性科學議題的起源與內涵」、「社會性科學議題的種類」、「社會性科學議題的特色」與「社會性科學議題與教學」。以下就各部份，加以詳述。一一一一、、、社會性科學議題的起源、社會性科學議題的起源社會性科學議題的起源社會性科學議題的起源與內涵與內涵與內涵與內涵（（（（一一一一））））社會性科學議題的起源社會性科學議題的起源社會性科學議題的起源社會性科學議題的起源二次大戰後，強調知識主導，著重精英份子培養的傳統科學教育，因為並未符合一般學生的需要，以至於學生學習動機低落，產生了巨大變革（DeBoer, 1991）。在 1970 年代的後期，學者 Yager（1991）檢視了許多傳統教學模式所引發的科學教育問題，如科學教育的內容常與生活脫節、學生學習科學的動機低落、學生無法將實際所學應用在生活中等等。Yager（1991）更進一步提出，畢竟並非所有學生在離開學校後，都從事以科學為主的工作，因此他提倡科學教育應提供學生有意義的經驗。換言之，知識的應用必須要能夠突破傳統教科書的範圍，讓學生將所學到的知識擴展到處理現實問題，使得學校知識與校外情境發生連結，學生所學到的知識，才不至於只是腦海中僵化的知識，而是能內化成自己的智庫。在此時許多學校也都順應此理念，為能讓學生的學習更能

(15)

夠達有意義的學習，在科學課程中增加許多與社會關連的爭議性議題。在這一波的思潮中，重新審視科技與社會的關係，與科技在社會上所佔的地位，掀起科學、技學、社會（science/technology/society, STS）的研究思潮。

事實上，STS 課程並非始於 1970 年代。在 1967 至 1970 年之間，那時就由英國正式、有系統地籌劃著。在 1971 年時，英國 Leeds 大學在 Nuffield 基金會支助下成立了 SISCON（Science in a Social CONtext）研究計畫，由此科學教育研究才開始重視社會對科技的影響。當時並未定義 STS，而是著手設計相關課程教材並且展開教學（莊奇勳，2001）。一直到 Ziman （1980）有名的重要著作-「Teaching and Learning about Science and Society」出版，才正式出現 STS 的名詞。 STS 課程是一種將科學、技術與社會相互結合並統整的科學課程，以社會及個人生活上所關心的議題作為課程的中心架構，強調個人與社會的交互作用，並著重培養適合現代社會的公民。因此，STS 課程不再侷限科學認知方面，同時更重視歷史、社會與經濟各層面（Aikenhead, 1994）。Yager（1990）主張科學教學應與社會議題相結合，強調以爭議性議題作為教學基礎之一，將技術作為科學與社會之間的橋樑。誠如 Ramsey （1993）所說 STS 課程可以讓學生了解科學、技術與社會之間的互動情形，培養學生的科學素養與社會責任。 STS 科學教育新理念提出後，曾遭受許多質疑，因為早期所醞釀的 STS 教育理念，雖著重科學課程應與真實生活相連，但學者 Shamos（1995）發現在 STS 課程中，卻沒有注意到 STS 課程與學生生活經驗相距甚遠的問題。Shamos （1995）以讓學生討論真實生活中的核能問題為例，說明核能問題，雖是與學生真實生活相關的 STS 課程，但是在學生的生活經驗中，核能問題是個學生看似知道，但事實上無實際接觸的名詞。由此可知，要讓學生討論核能問題，教師勢必要營造與學生生活經驗相關的教學情境，並且採取適當的教學策略，才得以讓學生習得此類議題的相關知識與內容。在此觀點下，可察覺 STS 課程缺

(16)

乏讓學生加以學習的教學策略，也就是說，STS 課程並無可依循的理論基礎，未提供教師可以進行實際教學實作的配套方案，意即並未提供教學策略，只是一種與學生真實生活相關的情境化學習。此外，STS 課程雖然強調科學對社會的影響，注意到學生在心理層面（psychological）的增長情形，卻沒有明白指出需一併考量到學生在道德發展與品格陶養層面的成長。學者 Allchin（1999）更是認為應將道德考量蘊涵於科學教育，因為當學生能夠了解科學應用，所引起的道德倫理層面影響時，更能夠幫助學生去瞭解科學最終的目的，乃在於促進人類具有更舒適便利的生活，並且能在科學課室中客觀地討論科學應用所造成的影響。

因此，社會性科學議題（socio-scientific issue, SSI）的研究起源便是始於 STS 課程所提倡的歷史背景與脈絡之中，涵蓋 STS 所著重的精神，並且更加明白指出強調運用議題，來培育學生道德倫理方面的發展，提供一種具有理論基礎，可供教師進行實際教學的教學策略，讓學生在社會脈絡中，進行有意義的學習。（（（（二二二二））））社會性科學議題的內涵社會性科學議題的內涵社會性科學議題的內涵 社會性科學議題的內涵社會性科學議題是指人們在處理科技的社會事件時，每一個人因其所持的立場與看法不同，產生不同的立場看法，甚或對立的衝突，所衍生出來的一種議題（Sadler & Zeidler, 2004）。學者 Zeidler 等人（2005）指出透過社會性科學議題作為教學的議題時，它除了是一個議題之外，其所蘊含的理念，更是提供一種具概念化（conceptual）、方法化（methodological）與技術化（technological）的理論架構，這個理論架構亦可作為科學教育實務時的教學策略，也就是說，社會性科學議題除了是一種議題，一個理論基礎，同時以促進學生認知與道德發展，進而培育學生具實用性功能性科學素養，能有效行使公民責任，體察科學與社會之間的互賴為教學目標。

(17)

圖2-1-1：社會性科學議題的理論基礎與教學策略（Zeidler et al., 2005） 學者 Zeidler 等人（2005）提出社會性科學議題的理論基礎或稱教學策略，可以切入的層面包括以「文化為本（culture-based）」、「案例導向（case-based）」、「對話為本（discourse-based）」與「科學本質（nature of science）」，可見「圖 2-1-1：社會性科學議題的理論基礎與教學策略」。詳細情形可見以下論述：社會性科學議題理念所使用文化層面（culture-based）的教學策略指的是當教師從事社會性科學議題教學時，應考量到學生文化背景，甚至是更進一步的次文化，如不宜對非洲學生討論大雪紛飛的情形，因為在非洲國家是沒有下雪文化，如此一來，才能喚起學生對於議題討論的興趣。案例導向層面（case-based）的教學策略則是藉由發生在學生生活周遭的議題，引發學生參與的興趣，作為討論社會性科學議題爭議點的切入，並從案例情境化式學習與議題內容相關的科學概念與知識，同時也需連結至社會中各方面各階層，探討此案例所造成的影響，或由其所引發的社會問題，如學生生活經驗中的生態步道興建，來探討經濟開發與生態保育之間的兩難。

(18)

課室對話層面（discourse-based）的教學策略則是社會性科學議題教學中最具特點的一項教學策略，透過立場不同的角色，看待社會性科學議題的解決方式有不同看法，來營造師生或同儕進行對話，進而可讓學生對於自己立場的澄清與表述，也可在過程中建構自己的觀點。此外，教師也需提醒學生在進行課室對話時，應保持互相尊重與包容不同文化與觀點的態度，才能達到良好的對話機制（discourse）。科學本質（nature of science）的教學策略指的是教師可透過社會性科學議題的做決定過程，讓學生知道因為要讓別人了解自己所持的立場，或者要去求證別人所言，故必需收集資料，並且需將資料中的內容知識，加以消化吸收，歸納出自己的觀點。同時也因為在與別人的對話過程中，了解科學知識的建構是需要經過不斷地辨證的過程，讓學生瞭解科學知識的不確定性和可變性。這呼應當代科學哲學對於科學知識發展特性的詮釋，強調科學知識是暫時性的（tentative）、具有時代意義的（historic）、且因情境而變動的（contextual），並且將科學視為人類許多求知過程中的一種（Abd-El-Khalick & Lederman, 2000）。因此，以科學本質理念的社會性科學議題教學中，學生可了解科學知識特性，可能影響個人對於科技相關議題的理解判斷，此外，社會性科學議題教學亦提供作為反思科學本質的學習情境。

上述社會性科學議題的理論架構-「文化（culture）」、「案例（case）」、「對話（discourse）」與「科學本質（nature of science）」，除了是理論架構，更可提供教師一個明確的教學策略。Zeidler, Walker, Ackett和Simmons（2002）認為社會性科學議題教學能考量科學倫理和學習者的道德推斷與情感發展，以學習者的生活經驗為基礎，在教學過程中鼓勵學生使用對話，從事探究以進行非形式推理(informal reasoning)，促進學生思考SSI中的兩難情境，以發展個人做決定的能力，培育學生的功能性科學素養。Durant（1993）曾指出科學素養係指一般社會大眾對於與科學相關事物所應了解的部份。對於一般民眾在科技

(19)

社會中所具備之相關知識與能力，乃通稱「科學素養」。而功能性科學素養是指個人對於科學相關的用詞不僅能夠閱讀，並且能以此與他人進行口頭的對話與文字表達，更能夠落實於真實生活中。簡而言之，藉由著社會性科學議題所立基的理論基礎與教學策略，學生可以從事的科學學習就不再只是建構內容知識，同時也可藉由議題所產生的不同立場，進行對話與論述，表達自己的看法，進而了解各種科技發展對於個人、社會、環境，甚至是整個地球所造成的影響，進一步學會關懷保護生態，珍惜環境的相關行動，體會科學學習與自己的關連性，所達到的科學學習便兼具認知、情意與技能，也更人性化地貼近學生的生活。（（（（三三三）三）））社會性科學議題的特色社會性科學議題的特色社會性科學議題的特色社會性科學議題的特色 學者 Millar（1997）認為社會性科學議題的特色有：「對於該項科技運用到社會的狀況未達共識」、「判斷爭議的證據尚未完整」，以及「實際與預測的無確定性結果」。Ratcliffe 和 Grace（2003）則提到此類議題的特質，有以下數點，包括「常與科學有關」、「常會涉及到個人或者社會層面的決策」、「經常是會被媒體所報導（media-reported）」、「常常需要處理到不完整的資訊」、「所著重的向度可能是局部地區的與國家的或者是全球的」、「常需使用到成本效益分析（cost-benefit analysis）」、「涉及價值與倫理推理」、「必須要了解其可能性（probability）與風險（risk）」。因此，社會性科學議題的問題無法單純依靠推理、歸納、實驗等科學方法來解決（Oulton, Dillon & Grace, 2004）。黃俊儒（2004）提到社會性科學議題的解決方式除了涉及專業化知識外，更有內在的心理、社會與歷史特性，也往往具有橫向的發散特質，因此他建議需要在通識課程的教學中才得以統整與綜合。

藉由對社會性科學議題的起源、特色與本質的瞭解，可加深對於社會性科學議題的認識，更加瞭解探討社會性科學議題的助益，並且提供本研究一個具

(20)

有社會性科學議題理念的教學課程設計，所應具備之構成元素的基礎，可作為本研究後續分析的參考。（（（（四四四四））））社會性科學議題的社會性科學議題的社會性科學議題的範圍社會性科學議題的範圍範圍範圍社會性科學議題的範圍，如「表 2-1-1：社會性科學議題的種類」所示。林樹聲（2003）以爭議的焦點來區分，將社會性科學議題分為「科技發展和倫理與道德的衝突」、「科技發展和人類健康的衝突」、「科技發展和資源使用方法的衝突」及「科技發展環境與生態保育的衝突」四類相關議題；林韻芳（2004）依其引起爭議的原因分為「科技與倫理道德的衝突」、「便利性與風險的衝突」、「利益與風險的衝突」、「科技發展與生態的衝突」四類相關議題。劉湘瑤等人（2007）則將社會性科學議題分為「地方性環境問題」、「環境價值與正義」、「全球性環境問題」與「與醫學和生物科技有關的基因倫理」。此外，在我國課程中有關社會性科學議題的部份，主要是在「自然與生活科技領域」與「社會科領域」，其所探討的種類隨著時間不同，民國六十四年版的教材內容主要是讓學生了解人類生活環境中所面臨的污染問題，主要的種類是「環境議題」（教育部，1975）；在八十二年版的教材內容除了延續六十四年版的課程精神，更增加「資源應用」與「永續發展」兩主題，希望學生除了瞭解人類所製造的污染之外，更要知道如何妥善運用資源並有避免使環境問題惡化的體認（教育部，1993），而在民國九十年所實施的九年一貫課程中，除了涵蓋舊課程的精神外，更深入探討科技與社會之間的互動，希望學生瞭解人類的價值觀、信念與態度之間的關係，希望學生能運用科學知識解決科技造成的問題，進而有能力以科技解決疾病、饑餓、犯罪等造成的社會問題（教育部，2001）。目前國內已將社會性科學議題納入九年一貫課程綱要中之「自然與生活科技」與「社會」領域中，強調學生應瞭解科學發展對於社會的影響，並且能由資訊收集或小組討論，進而對社會性科學議題進行批判性思考，揭示

(21)

「發展批判思考、價值判斷及解決問題」、「培養社會參與，做理性決定以及實踐」、「培養表達、溝通以及合作」等基本能力目標的重要性（教育部，2003）。表 2-1-1 ：社會性科學議題的種類研究者類型例子林樹聲（2003）科技發展和倫理與道德的衝突 ● 複製人科技發展和人類健康的衝突 ● 基因食品科技發展和資源使用方法的衝突 ● 替代能源科技發展和環境與生態保育的衝突 ● 全球暖化林韻芳（2004）科技與倫理道德的衝突 ● 基因療法便利性與風險的衝突 ● 機場與噪音問題利益與風險的衝突 ● 基因改造食品科技發展與生態的衝突 ● 戴奧辛的釋放劉湘瑤等（2007）地方性環境問題 ● 溼地的運用環境價值與正義 ● 實驗動物的動物權全球性環境問題 ● 臭氧層被破壞與醫學和生物科技有關的基因倫理等 ● 基因工程由上述資料可歸納出社會性科學議題範圍，具下列特點：（一）社會性爭議性議題數量與日劇增，普遍存在我們生活中，涉及各大領域，如生態、經濟、科技與社會等等，與我們密不可分。（二）隨著時代的變遷，社會性科學議題由原本偏於相關內容知識傳輸的「知識層面」，逐漸著重在「情意層面」，期待學生更能夠將所學內化成真正的想法，進而能付諸行動與運用，行使公民責任。尤其是近十年來，發展快速的生物科技所引發的複製人議題，更挑戰人類原本的道德與倫理觀。由此可知，社會性科學議題提供許多值得討論與省思的內容。（三）這些議題可區分為「跨國性」、「全國性」與「地區性」。例如全球暖化為跨過性社會性科學議題，其影響遍及全球各地，議題涉及科技發

(22)

展與生態保育的衝突；興建核四發電廠為台灣全國性議題，可能因此導致台灣全國嚴重的缺電發生，並且對居住在核四發電廠附近的居民健康上的威脅，所以議題涵蓋科技發展和環境與生態保育、人類健康等面向之間的多重衝突。在本研究中，六位中的五位參與教師選取的社會性科學議題範圍乃為環境議題，包括「T1 教師以「北極熊悲歌」為案例，探討全球暖化的問題；T2 教師以「家鄉的火力發電廠」為案例，探討能源發電的選擇；T3 教師以「福寶濕地的變遷史」為案例，探討經濟利用與濕地保護；T4 教師以「土石流的產生」為案例，探討經濟開發與環境保護；T5 教師以「櫻花鉤吻鮭何去何從」為案例，探討經濟價值與生物保護」。其中 T1 教師以「北極熊悲歌」為案例，屬於全球性議題，後四位參與教師所選擇的議題則屬於台灣地區性的環境議題。環境議題的選取，呼應了林志忠（1998）所指出的，由於科技的快速發展，導致許多環境的破壞，造成社會巨大衝擊，也讓學界開始重視科學對社會應盡的責任，並且體認到所有人皆需要科學教育的訓練，因此對於環境議題的討論不應該只是書本上的知識，更是每個人都必須去思考與討論，科技發展對於社會所造成的影響，三三三三、、、社會性科學議題與教學、社會性科學議題與教學社會性科學議題與教學社會性科學議題與教學 社會性科學議題教學始於 STS 課程的歷史背景之中，它涵蓋 STS 精神，並且更加強調議題來培育學生道德倫理方面的發展，提供一種具有理論基礎，可運作的教學策略，讓學生進行有意義的學習。而社會性科學議題教學在當今的科學教育中，扮演一個重要的角色，因為透過社會性科學議題為媒介，可得知學習者如何去覺知（perceive）、協商（negotiate）與解決（resolve）科學相關議題（Sadler & Zeidler , 2004）。目前當紅的生物科技衍生的相關議題，如複製羊的消息傳出，引發複製人的爭論，就是眾多社會性科學議題的一個例子。生物科技的蓬勃應用與發展，讓我們享受了科技帶來的便利，卻也引發了許多意想不到的問題。因此，教師可透過以生物科技議題作為媒介，從中去了解學

(23)

生如何去覺知生命與科學的本質之間的關連性，進而如何去看待與解決此類議題。以下針對社會性科學議題與教學的相關文獻：「社會性科學議題教學的教育意涵」、「社會性科學議題的教學策略」與「社會性科學議題教學中的教師角色」，加以討論：（（（（一一一）一）））社會性科學議題教學的教育意涵社會性科學議題教學的教育意涵社會性科學議題教學的教育意涵社會性科學議題教學的教育意涵在教室中安排社會性科學議題的探討，對學生而言，可涵括許多教育上的意義，列舉如下： 1.提高學生的學習興趣提高學生的學習興趣提高學生的學習興趣 提高學生的學習興趣 Yager（1990）所主張的STS課程中，指出科學課程應該包含與學生生活相關的議題，才能促進學生對科學產生興趣及好奇心。而涵蓋STS精神的SSI教學，在教育價值方面，同樣也可提高學生的學習興趣，因為社會性科學議題常是學生周遭可見的問題，所以學生較能體會學習這些內容之於自己所在情境的關係，因而較能引起學生的注意，提昇學習的動機，並且讓學生的學習不會只侷限在教科書。 2. 提昇學生的民主素養提昇學生的民主素養提昇學生的民主素養提昇學生的民主素養 Pedretti（1999）指出由於科技爭議中包括的不同價值之衝突，可提供學生探索科技爭議各層面的機會。換句話說，師生在討論社會性科學議題時，也可以表達各自不同的看法及立場，同時，透過議題的討論也提供了學生體驗公民角色的機會，讓他們瞭解雖然每個人都有自己的立場，但也要有尊重他人意見的態度，以及透過意見的分享，對問題內容有更深入的洞察。 3. 培養學生解決問題的能力培養學生解決問題的能力培養學生解決問題的能力培養學生解決問題的能力 在傳統的科學教學中，學生被動接受老師或教科書所提供的訊息，學生視老師為知識的供應者。這種偏重講述的教學方式雖然可以使學生獲

(24)

得科學知識，但是卻不足以培養學生在真實世界中，應用知識解決問題的技巧和能力。Levidow（1997）指出透過帶領學生思考議題，覺察其所存在的爭議，收集議題相關資料，以案例方式進行口頭討論及論證，培養其釐清問題能力，統合所擁有的各項資訊，進行判斷並進一步提出解決方案，做出自我抉擇，或是制定規範的法律，在現今民主社會中，是科學教育的任務。STS 教學以問題為中心，將學生置身於實際社會情境的實況之中。科技爭議是社會議題中的一環，社會性科學議題的教學正是以解決和科技有關之社會議題為焦點。Yager（1996）認為STS 的特色在於強調教學內容與生活連結，讓學生從生活中的議題去解決問題，在教學中讓學生以科學的態度及探究過程來蒐尋相關資料，藉由討論活動，從眾多的策略中，選擇最佳的解決方案，最後獲得解決問題的實際經驗與能力。因此，涵蓋STS精神的社會性科學議題教學，在教育內涵中，同樣具有此功能。 4.練習表達與思考問題的能力練習表達與思考問題的能力練習表達與思考問題的能力練習表達與思考問題的能力 目前藉由以此類議題為導向的教學，讓學生了解科學、社會與環境之間的相互關聯，已成為科學教育的重要思潮（National Research Council, NRC, 1996）。可練習表達自己意見及傾聽他人想法的能力（林樹聲， 2004b）。了解及評估科學證據之能力（Sadler, 2002）；促進同儕間的對話，激發學生高層次之思考能力（劉美慧，1998）；運用科學知識於日常生活中的能力（Yager & Lutz, 1996）。

（（（（二二二二））））社會性科學議題的教學策略社會性科學議題的教學策略社會性科學議題的教學策略社會性科學議題的教學策略 教師要將相關的議題內容事件引入課堂，除了議題要挑選符合學生背景與 文化層次之外，亦需要適當的教學技巧與策略，以協助學生能夠更深入思考與瞭解。學者 Burden 和 Byrd（1999）曾將教學策略大致分成「教師中心」、「學生中心」和「師生互動」三大類型，這兩位學者亦表示並非所有的教學策略皆可以清楚斷然分成這三種形式，而是必須因應課程內容與學生特質，區分成更

(25)

多不同的教學策略。傳統自然課程中，大多採用以教師中心的「講述式」教學法，傳授「科學知識」為絕大部份，此時學生是處於被動的狀態接受教師所呈現的教材訊息。社會性科學議題的性質較為特殊，在教學時除了協助學生歸納出議題所牽扯到的科學知識外，還需考量其它種種因素，包括道德方面的發展情形，教師同時也必須引導學生對於其中所包含的社會價值部份進行批判。教師在社會性科學議題中，較常使用的教學策略，大致有以下幾種：「利用辯論會或小組討論方式」、「利用角色扮演形式」、「以決策遊戲方式對議題作決定」、「以案例研究方式」、「進行實地考察」（謝明學，2003）。上述諸多教學策略，可視實際情況與學生特質加以運用。（（（（三三三）三）））社會性科學議題教學中的教師角色社會性科學議題教學中的教師角色社會性科學議題教學中的教師角色社會性科學議題教學中的教師角色 在教室中，進行社會性科學議題教學時，教師所扮演的角色，主要有以下 幾個。譬如： 1.無威脅教室氣氛的營造者無威脅教室氣氛的營造者無威脅教室氣氛的營造者 無威脅教室氣氛的營造者在爭議性科技議題所出現的衝突情境中，當學生的看法與立場受到挑戰時，他們需要去辯護、修正自己的價值觀，因此容易產生被威脅感（Dawson, 2001）。所以，教師在教導爭議性科技議題時，不單單只是學生發言的旁聽者，如何主動去形塑一個讓學生覺得信賴、安全的氣氛下進行討論的環境，鼓勵學生陳述的看法，正是教師的重要工作。其中，教師不可讓學生，因教師權威或者成績高低，而受影響，促使學生不敢發表自己的意見，即是應該注意事項之一（林樹聲，2003）。 2.批判思考批判思考批判思考、批判思考、、、討論的引導者討論的引導者討論的引導者 討論的引導者除了形塑讓學生針對爭議，能夠暢所欲言的學習環境外，引導學生討論，進行批判思考，也是教師的職責。Oulton等人（2004）亦表示教師在進行社會性科學議題教學時，需向學生表達社會性科學議題的本質，如社會性科學議題會引起爭議的原因是因為社會上有不同立場的團體，有不同

(26)

的看法；或者利用不同學科領域的知識，來討論議題所產生的問題，進而對各種觀點提出批判。在Oulton等人（2004）的研究中，也同時指出，教師在進行爭議性議題教學時，教師本身需維持中立立場，鼓勵學生表達自己的意見，容許可能的不確定性以及欣賞存在的限制性，並且在呈現此類議題內容時，需有平衡（balance）的觀點。也就是說，必需呈現正反意見且份量是相當的想法。爾後，教師也需觀察學生所提出的回答是否具合理性、推理的前提是否忠於事實。換句話說，教師在教學中，同樣也扮演著批判思考者的角色（劉美慧，1998）。這不但可作為學生學習的模範，也藉由引導學生探討議題本身的爭議點，讓學生了解爭議的面向既多元且複雜。 3.課程的設計者課程的設計者課程的設計者課程的設計者 國民中小學九年一貫課程改革賦予教師展現專業自主能力，例如選用教科書、設計教學課程等。這表示教師若欲配合學校課程進行社會性科學議題的教學時，可自行根據所需去安排。意謂在設計和教學的過程中，教師不但可發揮其專業能力，也能在落實中提昇自己的專業知能（林樹聲，2003）。因此，教師若能將社會性科學議題融入教學進行討論，不但符合九年一貫課程綱要中強調「學生能運用所學於當前和未來的生活中」之目標，也讓學生能思考生活週遭所面臨的問題，理解議題本身的各種爭議，進而提出理性、合理的解決方案，展現「獨立思考與解決問題」的能力，成為具備科學素養的現代公民。（（（（四四四四））））教師在進行社會性科學議題教學時的困難教師在進行社會性科學議題教學時的困難教師在進行社會性科學議題教學時的困難 教師在進行社會性科學議題教學時的困難然而，任何一種教學理念，當要落實在真實的教學現場時，都會遭遇到困境。教師在實際進行社會性科學議題教學時，常見的困難點包括： 1.教師本身教師本身教師本身教師本身

(27)

教師在相關專業知能明顯不足，如教師科技議題相關領域的專門知識、價值衝突情境的教學經驗以及引導討論科技爭議的教學策略（Dawson, 2001）。又如在職教師師資培育中，對相關課程的缺乏，也是造成教師能力不足，信心缺乏之因素（Rubba & Harkness, 1993）。此外，這類議題常具挑戰性，相對之下教師需投入較多的精神與時間，降低了教師實踐的意願（Dawson, 2001）。 2.學生學生學生學生學生的道德與情感之成熟度不足，無法清楚面對，所以當學生所處立場受到挑戰時，需修正原先的價值觀，學生易產生威脅感，故會削減學生的參與感（Dawson, 2001）。此外，被動消極學生常視教師為資訊和結論的提供者，對於需要主動收集資料的活動，常不願主動參與。 3.時間時間時間時間 Tsai（2002）指出我國教師常需要趕課，但是，爭議性議題教學涉及不同觀點的說明與澄清，所採用的教學策略，經常是以學生為主的教學策略，如討論、辯論與公聽會等等，較教師中心的講述法需要更長與更多時間，來讓學生經歷更多的練習與機會。 4.教學評量教學評量教學評量 教學評量社會性科學議題的教學，除了認知方面的評量之外，更多是技能與情意方面的學習。但是，技能與情意方面不易訂定客觀的標準，實施起來相對上較為複雜且評量的公正性也易受質疑（ Mitchener & Anderson,1991），也是教師在實施社會性科學議題教學時的困難點之一。

第二節

第二節教師專業發展

教師專業發展

本節主要探討教師專業發展，可分為四大部份，依序為「專業的意義」、「教師專業發展的定義與內涵」、「影響教師專業發展的因素」與「教師專業發展的模式」。以下就各部份，加以詳述。

(28)

一一一一、、、專業的意義、專業的意義專業的意義專業的意義 「專業」的觀念可追溯到十六世紀英國，當時以具有博士（doctor）學位，作為具有專業的證明，如早期的醫學、神學、法律等領域，演變到後來，擁有博士學位就被稱為「專業」（Duke, 1990）。Carr-Saunders （1962）將專業加以定義與闡述，指出專業是一種需要特殊知能來培養的職業，是一群人在從事一種需要專門技術之職業，其目的在於提供專門性的服務（引自Duke, 1990）。專業具有以下規準：所具有的專業知識是有科學理論基礎的、以提供服務為導向、具有其獨特性功能、有教育與訓練的相關標準、有執照或證書的形式、具有專業成員、相對的自治團體、實踐規範或專業倫理、成員對專業有強烈的認同感（Duke, 1990）。由以上幾樣規準看來，有人認為教師是個半專業，因為教師這個職業並未符合所有規準。因此，在 1970 年世界教師組織聯合會（World confederation of organization of Teaching Profession）代表大會中曾提出：「教師的素質在專業執行期間應不斷增進。教師應繼續增加其知識與經驗，且不斷發展其不可或缺的專業素質。」在 1978 年的代表大會中，更以「明日的教育專業」（The teaching profession in the world of tomorrow）為題，關切教師的專業地位，盼望教師挑起建構明日世界良好素質的重大責任（引自沈翠蓮，1994）。二二二二、、、教師、教師教師教師專業專業發展專業專業發展發展的發展的的定義與內涵的定義與內涵定義與內涵 定義與內涵教師專業發展所傳達的是教師是一種專業的工作，教師是持續發展的個體，需透過有系統的學習歷程，以提昇教師專業的品質。透過教師教學專業化的建立，將助於在教學歷程中隨時進行有效的教學活動，監控反省思考自己的教學活動，做為調整教學的依據，累積豐富的教學經驗，促進自身專業的成長（Duke, 1990）。

(29)

就教師專業發展的內涵來說，Shulman（1986）以其本身在教師知識方面的研究，從學者專家的角度提出了教師教學應具備的知識範疇，大致可分成三大類：（一）內容知識（content knowledge，簡稱CK）：包括教師本身具備的特定領域之學科專業知識，及對此知識體系的了解。（二）一般教學知識（pedagogical knowledge，簡稱PK）包括教學技巧、原理、策略，對學生學習的了解等。（三）學科教學知識（pedagogical content knowledge，簡稱PCK）包括教師能用最有效的形式，來表徵其所要教的學科內容知識，以促進學生的理解。其後，Shulman依此架構再將教師專業內涵細分成以下七種：學科內容知識（ subject matter knowledge ）、一般教學知識（ general pedagogical knowledge）、課程知識（curriculum knowledge）、學科教學知識（pedagogical content knowledge）、學習者特質的知識（knowledge of learners and their characteristics ）、教育情境知識（knowledge of educational context）、對教育的目標與價值（knowledge of educational ends, purposes and values）。他認為教師應具備以上七種知識，也開啟了在研究教師專業發展時，可以討論的面向。

Fennema 和Franke （1992）提出研究數學教師的數學教學知識（knowledge of mathematics teaching）模型（如圖2-2-1：在情境中發展的教師知識）所示。他們強調每一個情境都是種特定的教學情境，在此特定的教學情境中，教師的「數學知識、教學知識與對於學習者數學認知的認識」彼此間會相互影響，並且與教師信念產生互動作用，經過統整融合後，生成數學教師在特定教學情境中的內容專業教學知識（context specific knowledge）。因此，他們所強調的是每一個情境都是種特定的教學情境，教師們會在此特定情境中進行專業發展。

(30)

圖2-2-1：在情境中發展的教師知識（Fennema & Franke, 1992）

學者Cochran, DeRuiter 與 King（1993）基於教學是一種「動態」及「持續」的過程，依據此兩種特質，提出「學科教學知曉」（pedagogical content knowing, PCKg）的說法，他們認為教師專業發展是指教師整合「教學知識」、「學科知識」、「學生內容知識」及「教學情境知識」四種知識的理解，並且隨著教學經驗的累積，這四種知識會不斷的累積，並且反覆統整以及再生成新的理解（見圖2-2-2：PCKg 學科教學知識之發展模式圖）。教師的專業發展是需透過教師本身的主動建構，並且持續發展而成的，即教師的PCK會隨著教學經驗的累積而不斷的發展，教師的學科教學知曉是一種動態的發展過程，而不單單只是靜態的知識理解而已，這樣的想法也與終身學習的理念，不謀而合。另外，這也意謂著教師所擁有的知識與技能會在教學過程中，不斷的累積、修正與成長，即教師的改變與成長是一個動態且持續的過程。比較Shulman（1986）所提出的PCK與Cochran 等人（1993）所提的PCKg時，可發現多了兩個成份，第一個成份是教師對學生的瞭解，這包括瞭解學生的能力、年紀、發展、態度、動機與學科知識的先前概念等方面；另一成份則是教師對社會、政策、文化或

(31)

外在環境因素的瞭解。除此之外，Cochran等人亦提及教師與學科專家之不同點，他們認為在許多層面而言，都是不同的，包括學科內容知識的數量與品質，知識的組成與應用等等，這就是說一個具有科學教學經驗的教師，其知識組織是基於教學，用來幫助學生了解科學概念的觀點；學科專家的知識組織，則是用來架構此領域。所以，學科教學知識（pedagogical content knowledge）可用來分辨其教該門學科知識教師與某學科知識專家的一個指標，也是一個科學教師的專業性所在，許多研究也用此項知識來探討教師的專業發展。

圖2-2-2：PCKg 學科教學知識之發展模式圖（Cochran et al.,1993） 除此之外，全美科學教育標準也曾針對教師專業發展來做探討，並對教師專業發展應著重的層面做深入的研究，包括其中有幾項提及教師應該要了解如何學習科學（ learning science ），要了解如何來教科學（ learning to teach science），以及教師要有終身學習的知能（learning to learn）。由此觀之，教師專業發展標準應包括充實學科知識、整合與應用學科與教學知識、建立終身學習的能力。

另一方面，Carlsen（1999）則深入探討Shulman（1986）所提的教師知識的範疇，並進一步列出教師必備知識的範疇，應包含「一般教育情境知識」、

(32)

「特殊情境的知識」、「學科教學知識」、「一般教學知識」與「學科知識」等五類，更加著重教師在情境方面的知識，以及在學科知識方面，應加以細分出章法知識，實質結構知識與科技的本質（見圖2-2-3：教師知識的範疇）。圖2-2-3：教師知識的範疇（Carlsen, 1999）國內學者段曉林（1996）綜合各學者對學科知識內涵的看法，以建構主義的角度來看教師專業發展，她認為學習者的知識體系是依據本身既有的知識架構去詮釋，然後再重新統整且建構組成，因此教師必須瞭解學習者是如何去建構新知識，教師才能夠以趨近學生知識架構的方式來表徵學科內容概念，同時也應該針對不同學習者的學習需求，營造不同的學習情境。她以微觀的觀點指出學科教學知識是教師在課室教學情境中，針對特定單元，所具備的學科教學知識，其內涵包括了「學科知識」、「學生對特定單元的學習知識」、「表徵方式」與「教學策略」、「課程知識」、「評量知識」與「情境與文化之知識」。此外，教師專業發展的面向也反應在「情意」部分，例如態度、信念與價值觀。Burden（1990）提出教師生涯發展必須包含的要件之一為「教師的態度、

(33)

信念及關心的事情」，他認為教師在專業發展是會受到教師思維所影響，即教師的想法在其教師專業發展中扮演著重要角色。另外，學者Calderhead（1996）將教師信念分為「對教學」、「對學生學習」、「對學科」、「對個人教學角色」等子信念，他認為教師對於不同面向的事物會有不同的看法，強調針對事物的專一性的信念。而對於教學信念所扮演的角色，Tobin, Tippins和Gallard （1994）將信念定義為促進教師達成教學目標的一種知識形式。因此藉由探究這類知識的內容時，就能進一步理解教師行為和改變背後所涉及的認知、意圖與價值觀。綜合上述，教師專業發展的面向涵蓋了知識、技能與情意的層面。其中知識的部分大致包含「學科內容知識」、「教學知識」、「課程知識」、「對學生學習某領域的知識」、「評量知識」、「教學環境的知識」等；技能的部分則包含教師在教學時所使用的「教學策略」、「教學表徵」等；情意的部分則包含了教師的「教學信念」、「教學態度」以及「價值觀」等。教師最重要的工作就是教學，當在專業發展的面向中可以持續發展，在教學時就能夠做出合理的專業判斷及表現出有效率的教學行為，這將有助於學生在課堂上的理解，也可能帶給學生正向的學習成效。教師在這些專業發展面向上，若要有所改變，都必須進一步地立基在教師主動學習之上，進而教師們會積極主動的解決其教學實務中的問題，亦即能夠教師樂於發自內心改變與修正教學實務，進而獲得教學專業發展（Peers, Diezmann, & Watters, 2003）。因應時代的需求，做個稱職的教師，並追求卓越的教學與自我的實現，教師所需具備的專業就不能一成不變，所以不論是初任教師或經驗豐富教師在其教學歷程中，都必須透過 持續不斷地學習與探究，才能提升其專業水準與表現（Loucks-Horsley et al., 1990）本研究關注參與教師從事 SSI 本位教學的情形，因此以參與教師發展 SSI 教學設計與實施教學過程作為主要探究情境。研究者擬採上述學者們的綜合性

(34)

觀點，將本研究中所欲探究的教師教學專業發展內涵界定如下：（一）參與教師對 SSI 理念的認知（包括參與教師對 SSI 專業知識與 SSI 知識體系的了解）；（二）參與教師對 SSI 教學的認知（包括參與教師對 SSI 教學的主張，以及如何使用有效的表徵與策略，來教學生內容知識）；（三）對學生學習 SSI 的理解（係指參與教師對學生學習 SSI 的認識與看法等）；（四）以及對教學環境的認識（係指參與教師對 SSI 教學情境的認知，包括對 SSI 教學的覺知、應用與困境的認識）。研究者將根據這些項目作為分析的要向，歸類出 SSI 團隊參與教師之教學專業發展，並探究在「SSI 教學團隊」的運作下，SSI 參與教師在各項教學專業內涵的變化情形。三三三三、、、影響教師專業發展的因素、影響教師專業發展的因素影響教師專業發展的因素影響教師專業發展的因素 影響教師在專業發展上有所改變的背後，一定有促使其改變的因素存在。學者 Clark & Peterson（1986）曾提出一個模式，指出在教學情境中，影響教師專業發展的因素，可分為「限制因素」與「機會因素」，這些因素會影響教師思維（thought），並且影響教師在課室內教學行動（action）之間的關係。其中，限制因素（constrains）指的是會阻礙教師專業發展的因素；機會因素（opportunities）則是有效支援教師專業發展的因素。教師思維的過程，可從教師的教學計畫、教師所持理論，來得知教師思維如何影響教學行動，以及可從教師與學生課室行為、學生成就，來觀察到教師行為的改變。詳細情形，見「圖2-2-4：教師思維與行為之間關係的模式圖」。

(35)

圖2-2-4：教師思維與行為之間關係的模式圖(Clark & Peterson, 1986）又可依據影響因素來自外在或內在，而分為「外在因素」與「內在因素」兩類：（（（（一一一）一）））外在因素外在因素外在因素外在因素 1.學生學生學生在課堂學生在課堂在課堂上在課堂上上的表現上的表現的表現的表現 Wallace 和 Louden（2000）的研究指出學生在上課中的提問與回答，或者學生所表現出的理解與反應，可能不在教師所預期的看法裡，因此會促使教師思索問題所在，以調整其原先的教學，進行教學的修正，以解決所遇到的問題，進一步提升教師的教學知能與促進學生的學習成效。也就是說，學生在課堂上的表現是影響教師決定使用何種教學策略的主要因素之一。 2. 參加研討會參加研討會參加研討會參加研討會與與與在職進修與在職進修在職進修在職進修 現今的社會情境，多元且複雜，學校教育的目的便是幫助學生適應當今社會。教師又是學校教育中的關鍵人物，為了達到有效的教學，必須具備良好的教學知能，因此教師需配合時代的變化，不斷的進修與研究，

(36)

才能真實的反應出對教育環境的需求，而參加研討會、在職進修等活動就是方式之一，這些活動是教師在經過實務經驗的磨練之後意識到自己的不足，進而去學習，這代表著教師的覺醒，以及滿足內在動機的慾望（林樹聲，2007）。透過研討會的參與以及在職進修等方式，亦可促使教師在專業知能與教學上有所改變。 3. 觀摩觀摩觀摩觀摩或與或與或與或與同儕同儕同儕同儕、、專業人士、、專業人士專業人士進行專業人士進行進行進行討論討論討論討論：：：：藉由教學觀摩、與同儕之間的教學合作、經驗分享或與專業人士討 論等活動，可促使教師在教學或想法上，有所改變與成長（van Driel et al., 2002）。誠如Gayford（2002）的研究發現，他指出透過焦點團體訪談的方式，建構教師間的討論氛圍，可促使教師有所改變與成長。因此，經由活動的進行，教師可以從中觀察同儕或專家人士教學的優、缺點，然後進一步反思自身不足的地方，加以改善，以達到有效的教學。（（（（二二二二））））內在因素內在因素內在因素 內在因素 1.對自我教學的覺知對自我教學的覺知對自我教學的覺知對自我教學的覺知教師的專業改變亦包含教師個人信念、想法上的改變，教師若想要在信念及想法上有所改變，則首先必須對自我有所瞭解（Hargreaves & Fullan, 1992）。教師若能意識與覺知到自身教學的不足，才會表現出改變的意圖，也才會進一步挑戰自己過去的想法與行為，以改善其不足之處，這也就是說教師對自我教學的覺知是影響教師改變的因素（Etchberger & Shaw, 1992）。 2.自我反省自我反省自我反省自我反省

Marx, Freeman, Krajcik 與Blumenfeld（1998）提出發展教師自我反省也已成為教師專業發展規劃當中不可或缺的一環。此外，Schön（1987）則進一步將反省分為三種類型，即「為實際而反省」、「在實際中反省」、「依實際而反省」。其中「為實際而反省」是一種前瞻性的反省，是以經

(37)

驗為師以指引其將來的教學行為；「在實際中反省」是指教學實踐過程中的反省；「依實際而反省」是指教學發生後的反省。一般來說，初任教師比較常「為實際而反省」和「依實際而反省」，但是對於資深教師來說，「在實際中反省」則較為顯著。事實上，不論是何種反省，對於一位具有反省能力的教師而言，在經過實際的教學、研討會的參與、在職進修、同儕與專業人士討論之後，就較能夠針對自己的教學行為與信念等重新檢視和思考判斷是否恰當，並進一步地修正、改善，以提升自我的教學品質與表現，進而不斷地追求其專業發展的提升。正如同Briscoe（1996）所指出「反省與思考能力」是影響教師教學專業發展的重要因素。本研究也將對於影響參與教師專業發展的因素，加以討論，並與上述學者所提影響因素，加以比較。四四四四、、、、教師專業發展的教師專業發展的教師專業發展的教師專業發展的途徑途徑途徑途徑 Bell 和 Gilbert（1996）曾倡導「教師即是學習者的理念」。此外，教師的學習是教育改革的根基。事實上，從社會建構的觀點來看學習，學習乃是個人在社會情境中透過與他人之互動，幫助學習者發揮潛能，提升學習者的學習成效，進而作出個人主觀的重新建構( Wheatley, 1991 )。此論述強調了社會因素在建構意義的過程中所扮演的重要角色，同時也點出了建構主義認為學習乃概念之重新建構的觀點。因著「學習乃是概念改變」的想法， Driver 等人（1986）曾提出的建構主義理念的教學順序，來幫助學生學習。包括「確定探討方向、引出學生想法、學生想法重組、新的想法之應用與回顧想法的改變」五階段； Osborne 和 Wittrock（1985）則提出的生成學習模型（Generative Learning Model），包括「準備、聚焦、挑戰、應用」四個階段，來促進學習者概念改變以進行學習（轉引自郭重吉, 1992）。而姚如芬、郭重吉和柳賢（1999）更參考這兩種模式而提出職前教師學習數學教學的情境規劃，可分為「預備階段、鷹架階段、應用

(38)

階段、回顧階段」四階段。此四階段包括：（1）預備階段：撰寫新的感想，引出職前教師對於數學教學的看法；（2）鷹架階段：則介紹一些與數學教學相關的主題，包括數學教學範疇、數學課程設計理念、常用數學教學研究法、建構主義在數學教學上的應用等等，透過課堂討論與作業撰寫，協助職前教師建構數學教學參考架構並著手規劃教學設計；（3）應用階段：則鼓勵職前教師應用所學實際從事數學教學研究，並針對預備階段中模擬教學之同一單元，再次進行一次模擬教學，並且於事前劃下該單元之數學概念圖，以瞭解其數學教學參考架構的改變；（4）回顧階段：請職前教師撰寫數學教學研究報告並施以評量，以助於反省自身的數學教學知識之建構。此外，Loucks-Horsley 等人（1998）亦針對有效促進教師專業發展提出一個可行的培育模式。此模式包括：（1）設定目標（Set Goals）：教師可依據「學生需要學習到什麼、教師需要學到什麼、教師如何將所學到的新知識與技能轉換至課室教學，以及學校系統需要什麼」四大類，來設立專業發展的目標；（2）規畫（Plan）：一旦目標設定完畢後，則進行教學規劃，規畫可分為包括長期、短期、小型與大型活動；（3）執行（Do）：規畫完畢後，教師開始從規劃者轉換成課程的決策者，將視所處的學校情境與班級特色，而決定要進行哪些教學計畫；（4）反省（Reflect）：整個過程後，教師進行對於整體的反思。而在這四階段的過程中，教師的知識與信念（knowledge and beliefs）、教學情境（context）、教學策略（strategies）以及一些依據個人而有所不同的關鍵性問題（critical issues）（例如專業發展所需要的時間等等）將會影響著這四個階段。可見「圖 2-2-5：專業發展設計架構圖。」

(39)

圖 2-2-5：專業發展設計架構圖 Parke 和 Coble（1997）則提出教師可透過設計課程來進行專業發展，他們提出一個如何將所知理論轉換成教學的模式，包括：（1）第一期：進行對於相關教學研究與目標的對話，此期教師將閱讀與討論相關教學研究，如 Bruner 等或者是科學新改革等，並且進一步分享各自對於教學的看法與觀點；（2）第二期：釐清個人信念，此期將營造出一個讓教師可發表各自的教學經驗，並且加以分享自己的教學信念，類似理論遇到實際的研討會；（3）第三期：設計課程，此期教師開始依據自己的信念著手進行教學設計；（4）第四期：針對學校環境進行課程的調整，此期教師對於所設計的課程作出調整，常識設計出可實際進行教學的課程；（5）第五期：設計評量，此期教師反思如何得知學生所理解的，並且再次思考到評量的目的何在，以及如何提供回饋來增進學生的學習；共五個時期。可見「圖 2-2-6：轉換的科學教學模式」。

(40)

圖 2-2-6：轉換的科學教學模式 Glatthorn（1987）所提出的教師專業發展模式重視教師之間的對話與討論，及其相互教學觀摩、經驗分享，進而同儕共同發展課程與教材。他提出五種促進教師專業發展的途徑：（1）專業對話（professional dialogue）：指以討論的方式促進教師思考，並反省自己的教學；（2）課程發展（curriculum development）：教師們合作完成課程的編寫或研發，共同分享理念，發展多元的教材；（3）同儕視導（peer supervision）：教師們藉由彼此觀察，分析教學並提供回饋，以增進改善教學效能的機制；（4）同儕訓練（peer coaching）：教師們使用觀察、討論、給予回饋的方式，教師同儕一起練習，實際操作並給予回饋，而重點以教室中的教學為主；（5）行動研究（action research）：由教師們界定問題、研究策略，以解決問題為導向，從教學情境中所面臨問題的覺察，制定策略，進行反思與修正，讓教師達到更精緻化的專業發展。靳知勤（2004）所提出的協助中學數理教師設計 STS 教學活動之研究，乃是透過三項內涵，包括（1）STS 基本理念與策略的介紹 (2)分組發展 STS 教學模組，以及（3）教學模組發展後之小組報告與教學觀摩。希冀藉由參與教師實際參與 STS 教學模組的發展與實際學校教學，進而增進對 STS 教育理念與策略的認識，並且可將此理念應用於課程發展與實踐的能力。在該研究中，首先，由具有 STS 教育研究經驗背景的科教學者，亦是該研究的研究者，介紹